Question

常溫下，將某一元酸HA和NaOH溶液等體積混合，兩種溶液的濃度和混合后所得溶液的pH如下表，請回答：

實(shí)驗(yàn)編號	HA物質(zhì)的量濃度 （mol?L-1）	NaOH物質(zhì)的量濃度 （mol?L-1）	混合溶液的pH
甲	0.2	0.2	pH=a
乙	c	0.2	pH=7
丙	0.2	0.1	pH＞7
丁	0.1	0.1	pH=9

（1）不考慮其它組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，單從甲組情況分析，如何用a （混合溶液的pH）來說明HA是強(qiáng)酸還是弱酸______．
（2）不考慮其它組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，單從乙組情況分析，C是否一定等于0.2______（選填“是”或“否”）．混合液中離子濃度c（A^-）與 c（Na⁺）的大小關(guān)系是______．
（3）丙組實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，HA是______酸（選填“強(qiáng)”或“弱”）．該混合溶液中離子濃度由大到小的順序是______．
（4）丁組實(shí)驗(yàn)所得混合溶液中由水電離出的c（OH^-）=______mol?L^-1．寫出該混合溶液中下列算式的精確結(jié)果（不需做近似計(jì)算）．c（Na⁺）-c（A^-）=______mol?L^-1　　　c（OH^-）-c（HA）=______mol?L^-1．

Answer 1

解：（1）一元酸HA和NaOH溶液等體積混合，兩種溶液的物質(zhì)的量濃度都為0.2mol/L，則酸堿的物質(zhì)的量相等，如a=7，說明反應(yīng)后溶液呈中性，則HA是強(qiáng)酸，如a＞7，反應(yīng)后呈堿性，則HA是弱酸，
故答案為：a=7為強(qiáng)酸，a＞7為弱酸；
（2）反應(yīng)后溶液呈中性，如HA為強(qiáng)酸，則c=0.2，如HA為弱酸，則c＞0.2，僅從乙組情況分析，c不一定等于0.2，
由于反應(yīng)后溶液呈中性，則有c（OH^-）=c（H⁺），根據(jù)溶液呈中性，則有c（Na⁺）+c（H⁺）=c（A^-）+c（OH^-），
所以c（A^-）=c（Na⁺），故答案為：否；c（A^-）=c（Na⁺）；
（3）等物質(zhì)的量的酸堿反應(yīng)后溶液呈堿性，由于NaOH為強(qiáng)堿，則該酸為弱酸，在溶液中存在A^-+H₂O?HA+OH^-，則
c（Na⁺）＞c（A^-），溶液呈堿性，則c（OH^-）＞c（H⁺），一般來說，鹽類的水解程度較低，則有c（A^-）＞c（OH^-），所以有：c（Na⁺）＞c（A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺），
故答案為：弱；c（Na⁺）＞c（A^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）；
（4）溶液的pH=9，則氫離子濃度為10^-9 mol/L，等物質(zhì)的量的酸堿反應(yīng)后溶液呈堿性，溶液中氫氧根離子全部來自于弱酸根離子水解得到的，c（OH^-）===10^-5 mol/L，
一元酸HA和NaOH溶液等體積混合生成NaA溶液，溶液中存在電荷守恒：c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（A^-），
依據(jù)上述計(jì)算得到：c（Na⁺）-c（A^-）=c（OH^-）-c（H⁺）=10^-5-10^-9；
依據(jù)溶液中電荷守恒和物料守恒得到：c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（A^-），c（Na⁺）=c（A^-）+c（HA），合并得到c（OH^-）-c（HA）=c（H⁺）=10^-9 ，
故答案為：10^-5；10^-5-10^-9；10^-9．
分析：（1）酸堿的物質(zhì)的量相等，如為強(qiáng)酸，反應(yīng)后溶液呈中性，如為弱酸，反應(yīng)后溶液呈酸性；
（2）從溶液電中性的角度分析；
（3）等物質(zhì)的量的酸堿反應(yīng)后溶液呈堿性，由于NaOH為強(qiáng)堿，則該酸為弱酸；
（4）等物質(zhì)的量的酸堿反應(yīng)后溶液呈堿性，溶液中氫氧根離子全部來自于弱酸根離子水解得到的，c（OH^-）=；依據(jù)溶液中電荷守恒和物料守恒計(jì)算寫出．
點(diǎn)評：本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方法和判斷，主要是強(qiáng)電解質(zhì)弱電解質(zhì)的判斷方法，溶液中的電荷守恒、物料守恒是解題關(guān)鍵，題目難度中等．